存儲器和端口

發(fā)布時間:2023-10-30
1、存儲器
存儲器是計算機的記憶部件,用來存放程序和數(shù)據(jù)。按所在的位置,存儲器可以分成主存儲器和輔助存儲器。
主存儲器存放當(dāng)前正在執(zhí)行的程序和使用的數(shù)據(jù), cpu 可以直接存取,它由半導(dǎo)體存儲器芯片構(gòu)成,其成本高,容量小,但速度快。
輔助存儲器可用來長期保存大量程序和數(shù)據(jù) ,cpu 需要通過 i/o 接口訪問,它由磁盤或光盤構(gòu)成,其成本低,容量大,但速度較慢。
構(gòu)成存儲器的存儲 介質(zhì) ,目前主要采用半導(dǎo)體器件和磁性材料。存儲器中最小的存儲單位就是一個雙穩(wěn)態(tài)半導(dǎo)體 電路 或一個 cmos 晶體管或磁性材料的存儲元,它可存儲一個二進制代碼。由若干個存儲元組成一個存儲單元,然后再由許多存儲單元組成一個存儲器。
根據(jù)存儲材料的性能及使用方法不同,存儲器有各種不同的分類方法 :
★ 按存儲介質(zhì)分
半導(dǎo)體存儲器:用半導(dǎo)體器件組成的存儲器。
磁表面存儲器:用磁性材料做成的存儲器。
★ 按存儲方式分
隨機存儲器:任何存儲單元的內(nèi)容都能被隨機存取,且存取時間和存儲單元的物理位置無關(guān)。
順序存儲器:只能按某種順序來存取,存取時間和存儲單元的物理位置有關(guān)。
★ 按存儲器的讀寫功能分
只讀存儲器 (rom) :存儲的內(nèi)容是固定不變的,只能讀出而不能寫入的半導(dǎo)體存儲器。
隨機讀寫存儲器 ( ram ) :既能讀出又能寫入的半導(dǎo)體存儲器。
★ 按信息的可保存性分
非永久記憶的存儲器:斷電后信息即消失的存儲器。
永久記憶性存儲器:斷電后仍能保存信息的存儲器。
★ 按在計算機系統(tǒng)中的作用分
根據(jù)存儲器在計算機系統(tǒng)中所起的作用,可分為主存儲器、輔助存儲器、高速緩沖存儲器、控制存儲器等。
為了解決對存儲器要求容量大,速度快,成本低三者之間的矛盾,目前通常采用多級存儲器體系結(jié)構(gòu),即使用高速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器。
3、物理地址的形成
實模式下允許最大尋址空間為 1mb 。 8086/8088 cpu 的地址線是 20 位的,這樣最大可尋址空間應(yīng)為 =1mb ,其物理地址范圍從 00000h ~ fffffh 。而 8086cpu 寄存器都是 16 位的。那么,這 1mb 空間如何用 16 位寄存器表達呢?
根據(jù)要求可把 1m 字節(jié)地址空間劃成若干邏輯段。每個邏輯段必須滿足兩個條件:一是邏輯段的起始地址(簡稱段首址)必須是 16 的倍數(shù);二是邏輯段的最大長度為 64kb 。按照這兩個條件, 1m 字節(jié)地址空間最多可劃分成 64k 個邏輯段,最少也要劃分成 16 個邏輯段。邏輯段與邏輯段可以相連,也可以不連,還可以重疊。
物理地址與邏輯地址
物理地址:內(nèi)存單元的實際地址,也就是出現(xiàn)在地址總線上的地址。 與網(wǎng)絡(luò)層的 ip 地址 傳輸層的端口號以及應(yīng)用層的用戶名相比較 , 局域望網(wǎng)的 mac 層地址是由硬件來處理的 , 叫做物理地址或硬件地址
邏輯地址 ( 分段地址 ) :所謂邏輯地址是指按數(shù)據(jù)的邏輯塊號給出的磁盤的位置( l 塊= 512 字 l 字= 64 位)而物理地址則是由磁盤的柱面、頭、段等物理位置所確定的地址段地址 : 段內(nèi)偏移地址。
段地址表示段在內(nèi)存中的起始位置,通常被保存在某個段寄存器中。段內(nèi)偏移地址表示內(nèi)存單元相對于段起始位置的位移,簡稱偏移地址,也叫有效地址 ea 。 段地址與偏移地址都是 16 位。
系統(tǒng)采用下列方法將邏輯地址自動轉(zhuǎn)換為 20 位的物理地址:
物理地址 = 段地址 × 16 + 偏移地址
例:邏輯地址為 2e00h:1246h
物理地址 =2e00h × 16+1246h=2e000h+1246h= 2f 246h
每個內(nèi)存單元具有唯一的物理地址,但可由不同的邏輯地址描述。
4、端口
對程序員來說, i/o 接口電路由接口寄存器組成,為了區(qū)別它們,各個寄存器進行了編號,形成 i/o 地址。
端口就是指 i/o 地址,是微機系統(tǒng)對 i/o 接口電路中與程序設(shè)計有關(guān)的寄存器的編號
系統(tǒng)實際上就是通過這些端口與外設(shè)進行通訊的
通常采用十六進制數(shù)來表達端口
intel 8086 支持 64k 個 8 位端口
其 i/o 地址可以表示為: 0000h ~ ffffh名 稱 簡稱 用 途 特 點
高速緩沖存儲器 cache 高速存取指令和數(shù)據(jù) 存取速度快,但存儲容量小
主存儲器 主存 存放計算機運行期間的大量程序和數(shù)據(jù) 存取速度較快,存儲容量不大
外存儲器 外存 存放系統(tǒng)程序和大型數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)庫 存儲容量大,位成本低,用來存放計算機中的所有信息:包括程序、原始數(shù)據(jù)、運算的中間 結(jié)果 及最終結(jié)果等。
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